中国粉体网讯 高压辊磨机，基于料层粉碎原理设计的一种矿岩超细碎磨设备。目前高压辊磨技术已被公认为最先进的碎磨技术之一，具有明显的多碎少磨、能抛早抛、节能减排、节约钢耗、提高碎磨效率等作用。
高压辊磨机 图源：华特磁电
高压辊磨机结构和粉碎过程
基于不同粉碎方式的能效差异，Schönert发明了可进行连续性层压粉碎作业的高压辊磨机（HPGR）。从结构来看，高压辊磨机主要包括机架、定辊、动辊、施压装置、传动装置和给料装置。
高压辊磨机结构
物料由两辊上方保持恒定料面高度的喂料仓挤满给入辊系，并在重力和辊面摩擦的作用下通过辊隙。定辊和动辊通过相对转动不断压缩料床空间，对颗粒床缓慢施加压力，使颗粒床发生重排、变形、粉碎等过程。当颗粒所受压力超过其抗压强度时，发生结构性坍塌，达到粉碎目的，粉碎后的物料由两辊下方排出。
高压辊磨机粉碎区域
目前，普遍认为用高压辊磨机预先粉碎，能够降低矿石的磨矿功指数，减小磨矿介质尺寸，提高磨矿效率。有研究指出，高压辊磨机粉碎产品内部结构疏松，裂纹数量多，而常规破碎机粉碎产品结构致密，裂纹数量少。同一粒级下的BET比表面积测试结果显示，与常规破碎机产品相比，辊压产品的比表面积更大，裂纹空隙更多，其产品的磨矿特性和分选特性得到一定的提高。此外，料层粉碎方式并不发生由于颗粒摩擦或细粒团聚而引起的能量损失，能耗较传统粉碎技术的降低约30%~50%，磨损也明显减少。粉体网编辑认为，这些粉体角度的认知和研究成果很直观的印证了高压辊磨机的应用价值和先进性。
高压辊磨机常见应用领域
大量生产实践证实，高压辊磨机应用于冶金球团领域，取代或部分取代润磨机（球磨机）预处理铁矿球团原料铁精矿，能够改善铁精矿的成球性能，简化球团工艺，降低球团成本。金刚石矿山采用高压辊磨机旨在高效解离金刚石与围岩，并减少金刚石破损，回收全粒级金刚石颗粒。在（半）自磨工艺中，高压辊磨机作为顽石破碎机，能改善（半）自磨机的磨矿性能，提高粉碎回路的产能与稳定性。利用高压辊磨机代替传统三段破碎流程中的第三段或第四段破碎设备，进行细碎或超细碎作业，能为磨矿或磨前预选作业提供粒度经济合理的给料，可提高磨矿效率，节约磨矿能耗，降低磨矿成本。
在生产过程中，高压辊磨机+搅拌磨、高压辊磨机+大型立磨、高压辊磨机+球磨机等组合方式已成为各矿业细分领域降本增效的主流解决方案。
高压辊磨机近期应用成果
昆明理工大学、云南黄金矿业集团股份有限公司公布一种低品位黄铜矿综合高效回收方法及设备系统。通过在浮选工艺前端增加高压辊磨-强磁预选工艺及磨矿分级-强磁粗选抛尾工艺，低品位黄铜矿经过筛分、高压辊磨-筛分、强磁预选粗选、强磁预选扫选，完成粗粒级矿石强磁预选，并抛除大部分脉石；再经过磨矿-分级、强磁粗选、强磁扫选，完成细粒级矿石强磁粗选，并抛除大部分脉石；如此在矿石入磨、入浮前抛除大部分尾矿并进行高值化利用，提升了入磨、入浮作业的矿石品位，显著提高浮选作业可选性的同时大幅减少浮选药剂消耗，也简化了浮选工艺流程，大幅降低浮选作业生产成本，充分做到了降本增效和绿色环保。
安徽庐江龙桥矿业股份有限公司、马钢集团设计研究院有限责任公司公布一种伴生硫化矿的磁铁矿高压辊磨精确预选工艺。采用“12—2mm高压辊磨+湿式磁选+2mm湿式筛分”全闭路高压辊磨工艺，实现了“多碎少磨、能抛早抛”，达到了节能降耗的目的；高压辊磨产品采用外传动磁选机湿式磁选，工艺简单，抛尾效果较好，铁的回收率高。高压辊磨筛下产品已经过高压辊磨机辊磨，可磨性得到了提升，有利于磨矿系统的节能降耗。
云南黄金矿业集团股份有限公司公布一种浮选法回收复杂氧化锌矿的备料方法及系统。采用高压辊磨与振动筛组合代替传统的三段破碎，对氧化锌原矿选择性碎磨，再用改进的水力旋流器将符合浮选要求50%以上的矿物分离出来直接进入浮选系统，相对于传统的硫化矿浮选备料工序，不仅节省了三段破碎，还避免或降低这些原生细粒矿物、微细粒矿泥再进入球磨机产生过磨，减少胶体微粒及可溶性难免离子的产生，提升氧化锌浮选的效率和效益。
鞍钢集团北京研究院有限公司公开一种绿色高效制备高纯石英的方法。包括以下步骤：1）初步破碎；2）焙烧-水淬预处理；3）解离；4）活化焙烧；5）磁选；6）酸浸；7）洗涤、过滤以及干燥，得到纯度为99.997%以上的高纯石英精矿。该发明的有益效果是：1）焙烧-水淬-高压辊磨对原料进行解离，节约磨矿能耗，还使得晶格杂质以及包裹体杂质得到最大程度的解离，提高杂质的去除率。
长江师范学院新余钢铁股份有限公司等公开一种铬铁矿的选矿工艺。由于铬铁矿多呈集合体嵌布及性脆易碎特点，在高压辊磨机破碎过程中，料层受到超高静压力，易使铬铁矿颗粒从脉石中解离出来，显著提高物料的解离度，可有效避免铬铁矿的过磨现象，有利于后续重选作业.。
中国恩菲工程技术有限公司公开一种铂钯矿选矿方法及系统。对原矿进行粗碎和中碎，得到粒度在20～30mm以下的筛下产品；采用高压辊磨机对所述筛下产品进行高压辊磨超细粉碎，风力分级，得到-0.074mm粒级含量为40%～50%的细粒级产品，其他粗粒级产品返回高压辊磨机进行高压辊磨超细粉碎；对高压辊磨超细粉碎并分级得到的所述细粒级产品直接浮选，得到最终铂钯精矿和最终浮选尾矿；其中浮选时采用一段浮选，二段球磨，二段浮选的浮选工艺进行。采用本发明可以降低铂钯矿选矿工艺能耗高，提高铂钯回收率。
辽宁首钢硼铁有限责任公司公开一种含铀硼铁矿中铁、硼、铀矿物的选矿方法。其中，三段一闭路破碎产品使用高压辊磨机进行层压粉碎，使破碎产品中-5mm粒级含量大于70%，利用多碎少磨技术，可降低选矿能耗，提高磨矿效率。
结语
高压辊磨机的广泛应用是粉体装备进步的一个缩影，它最大的价值在于节能、降耗、提升效率。粉体网编辑认为，高压辊磨机的应用和发展也代表着粉体装备、加工技术更加趋向合理，是行业高质量发展的表现。
参考来源：
魏波，等：高压辊磨机粉碎行为研究进展,东北大学
刘磊，等：不同破碎方式下磨矿技术效率,中国地质科学院
粉体网、专利之星等
(中国粉体网编辑整理/昧光)
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